DESCRIZIONE DEL
PROCESSO E DEL FUNZIONAMENTO DEGLI IMPIANTI RECUPERO CLORURATI SERIE DR
Il procedimento chimico utilizzato dagli impianti della
serie DR per abbattere e recuperare i solventi clorurati è l’adsorbimento su
carbone attivo.
La lunga esperienza ha permesso di sviluppare particolari
impianti atti ad adsorbire i componenti organici ed inorganici scaricati in
atmosfera da diversi processi produttivi. Gli impianti prodotti dalla Omniatex
Impianti Chimici Srl per questa specifica applicazione sono basati
principalmente sul principio dell’adsorbimento.
Il processo di adsorbimento su
carbone attivo, o qualsiasi altro adsorbente solido, é un metodo semplice, ma
con una alta efficienza di retentività, e con un eventuale pay-back economico,
per l’abbattimento ed il ricupero di vapori di solvente contenuti in un flusso
gassoso.
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Durante
il passaggio attraverso questo materiale adsorbente l'aria viene depurata del
solvente contenuto che é trattenuto dal carbone. Il solvente viene
immagazzinato nei pori del carbone, mentre l'aria, così depurata, viene inviata
all'atmosfera. Questa fase è chiamata ADSORBIMENTO.
Quando
il carbone ha raggiunto il grado di saturazione previsto per il solvente (la
capacità adsorbente del carbone é temporaneamente esaurita), occorre procedere
al suo desorbimento, ottenuto tramite "lavaggio" del carbone con
vapore saturo a bassa pressione. Tale fase é chiamata RIGENERAZIONE. I solventi
clorurati nella fase di rigenerazione subiscono una decomposizione chimica ed una
perdita di stabilizzanti, pertanto devono essere impiegati, per il recupero,
solventi originariamente stabilizzati.
Prima
del rientro nella fase di adsorbimento del recuperatore occorre equalizzare la
pressione interna del recuperatore con quella esterna. Tale fase é chiamata
PAUSA. Terminata la pausa, occorre raffreddare il letto di carbone attivo per
portarlo a bassa temperatura al fine di avere un migliore rendimento di
adsorbimento. Tale fase é chiamata RAFFREDDAMENTO DEI CARBONI.
Il mezzo adsorbente abitualmente
impiegato è carbone attivo derivato da materia prima minerale o vegetale,
termicamente trattato per ottenere un materiale poroso con una elevata
superficie attiva. Le qualità di un carbone attivo vegetale superano usualmente
di gran lunga quelle di un carbone attivo minerale.
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La qualità di un carbone attivo è
principalmente basata sulla sua superficie attiva, misurata in B.E.T.
(acronimo derivante dal nome dei tre scienziati che hanno realizzato questo
metodo di analisi), espressa in metri quadrati per grammo di carbone. Di
solito per il trattamento di aria inquinata dovrebbe essere usato un carbone
attivo con più di 1100 m2/g B.E.T. di superficie. |
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L'efficienza della ritenuta del carbone, oltre alla
superficie attiva, è data da:
Il calore fornito da vapore è il medio rigenerativo più
economico impiegato per la rigenerazione del carbone attivo. Il calore evapora
il solvente contenuto nella parte interna dei pori, li svuota quasi totalmente
e lascia libera la superficie attiva del poro. Lo stesso effetto, con minor
efficienza, può essere raggiunto da un flusso di gas caldo che abbassa la
pressione parziale del solvente. Di solito l' efficienza della rigenerazione
del carbone fatta con vapore, gas caldo o con rigenerazione sottovuoto può
essere assunta come segue :
MEDIO RIGENERANTE, alimentato per
20 min |
Efficienza % |
Vapore diretto a |
98 |
Gas caldo a |
45 |
Vuoto a |
25 |
Riscaldamento indiretto a |
15 |
Ó Carbon Adsorption Handbook, Cheremisinoff /
Ellerbusch - |
L’efficienza della rigenerazione é principalmente data dai
seguenti fattori :
L'efficienza del processo di adsorbimento è influenzata
fortemente dalla presenza, nel flusso d’aria da trattare, di composti che non
possono essere rimossi dai pori del carbone attivo, come ad esempio polvere,
sporco, altobollenti, prodotti chimici vari, acidi e prodotti che favoriscono
la polimerizzazione.
Quando questi composti sono presenti nell’aria e vengono
trascinati sul letto del carbone, il processo di adsorbimento non può essere
condotto per lungo tempo con un'efficienza accettabile ed il carbone esausto
deve essere cambiato; questo si verifica di solito dopo pochi mesi, max due/tre
anni, dalla messa in funzione dell’impianto.
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Impianto a due corpi adsorbenti con produzione del vapore di rigenerazione (Brev.), recupero acqua (Brev.) e raffreddamento dell’aria in
entrata |
Impianto a due corpi adsorbenti con produzione del vapore di
rigenerazione (Brev.), recupero acqua (Brev.), raffreddamento dell’aria in
entrata, raffreddamento del letto di carbone ed abbattimento del vapore di
rigenerazione (Brev.) |
I recuperatori depuratori OMNIATEX della serie DR sono impianti di abbattimento
e recupero di solventi, prevalentemente clorurati, presenti in emissioni
gassose. Il rendimento dell'impiantio é condizionato dalle caratteristiche
dell'aria che deve trattare. La temperatura dell'aria non deve mai essere
superiore, per la maggior parte dei solventi, a quella ambiente. Nel caso
fosse superiore, é necessario che l'impiantio utilizzi una sezione di
raffreddamento (RA) dell'aria da trattare, fornibile sempre su richiesta. Gli impianti possono essere forniti con un sistema di ricircolo
(brevettato) dell'acqua utilizzata per la produzione del vapore di
rigenerazione. Questo sistema (CRA) evita che, ad ogni rigenerazione, debba
essere smaltita, in quanto non puo' essere inviata in fogna, l'acqua ottenuta
dalla condensazione del vapore di rigenerazione. Inoltre gli impianti possono essere forniti con sistema di efficienza
migliorata al rientro in adsorbimento (RC), e di sistema brevettato per
evitare l'espulsione in atmosfera al rientro in adsorbimento (AV). Questi due
sistemi sono obbligatoriamente richieste dalle Autorità in Francia, Germania,
Austria e Svizzera. |
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900 m3/h |
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La produzione di questi impianti consta di oltre 96 modelli base che
consentono un'estensione della gamma offerta a 3.840 versioni finali, che
possono, su richiesta, venire fornite anche in esecuzione ANTIDEFLAGRANTE EEx
d. La serie DR é coperta da 4 brevetti di processo che riducono il consumo
energetico ed aumentano l'efficienza degli impianti. I recuperatori della serie DR consentono di trattare volumi d'aria con
solvente da |
700 m3/h |
Tutti gli impianti rispettano il limite Europeo di 2 mg/m3
adottato negli anni scorsi per le emissioni contenenti solventi clorurati.
Gli impianti prodotti possono anche essere realizzati per non dare
luogo al picco di emissione al rientro della camera in adsorbimento
(richiesto dalla normativa di vari Paesi Europei),per non dare luogo all’
emissione di vapore d'acqua alla fine della rigenerazione dei carboni. |
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1800 m3/h |
Poiché
per il loro funzionamento gli impianti della serie DR necessitano
necessariamente di Vapor d’Acqua, vengono realizzate versioni sia per il
collegamento ad una rete di vapore esistente sia comprendenti un generatore
interno autonomo per la produzione del vapore di rigenerazione.
É
da rilevare che tutta la componentistica elettrica impiegata é Siemens, e che
l’esecuzione a norme CEI, DIN, SA APAVE, ATEX é conforme alla normativa di un
numero rilevante di nazioni. Tutti gli impianti a più corpi vengono comandati
da PLC Siemens SIMATIC e di display a cristalli liquidi, o schermo Touchscreen,
per la lettura delle fasi e delle variabili di lavoro. Alcuni impianti sono
allacciati in rete per la trasmissione a distanza, in locali preposti, dei
parametri di funzionamento.
Numerosi costruttori Italiani ed Esteri di impianti di
grassaggio metalli hanno installato a bordo delle loro macchine un impianto di
abbattimento e recupero solvente Omniatex Srl.
Per
portate d'aria superiori, OMNIATEX ha un apposito Ufficio Progetti in grado di
affrontare qualsiasi problematica d’abbattimento e recupero solventi sia in
fase gassosa che liquida. Gli impianti realizzati hanno consentito il recupero
di una moltitudine di solventi ed il trattamento di portate d'aria fino a
250.000 m3/h.
Tutti i solventi clorurati destinati ad essere recuperati
debbono essere stabilizzati e neutralizzati sia prima, in produzione, che dopo
l’impianto di abbattimento e recupero. La neutralizzazione del solvente, da
parte del Cliente, deve portare alla eliminazione della presenza di Cloruri nel
solvente. Sono capitati casi che un solvente, dall'apparente pH 8, conteneva
Cloruri corrispondenti a pH 3. La stabilizzazione deve ristabilire il giusto
quantitativo di ACCETTORE D'ACIDO contenuto originalmente nelle specifiche del
solvente. Al disotto dei limiti comunicati dal Produttore, il solvente non deve
essere utilizzato.
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2000 m3/h |
3600 m3/h con trattamento solvente |
1800 m3/h |
Occorre
rammentare che il rendimento dell’impianto di recupero é condizionato anche
dall'umidità relativa dell'aria da trattare. Per la maggior parte dei solventi
da recuperare il valore non deve superare il 60% di U.R. Nel caso in cui il
solvente sia freon o cloruro di metilene, il valore non deve superare il 50% di
U.R.